Электрический расчет умножителя частоты

Для расчет воспользуемся методикой приведенной в [5].Утроитель частоты (N=3) при входной частоте 50МГц на варакторе 1А403А.Параметры варактора:

=0.32 пФ при u0=3B; Rs3=4 Ом; Rs0=0.5 Ом

=1/3; uд=50 В; Тв=0.17 нс; Тр=50 нс; Ррд = 400 мВт; Lв =2 нГн

Определяем усредненную емкость варактора в запертом состоянии:

Св=0.35 пФ

. Теперь необходимо сделать выбор между тремя режимами работы варактора, чтобы обеспечить наилучшие энергетические показатели, для этого необходимо сделать ряд расчетов:

определим оптимальные углы отсечки :=3, = для режима «А»;=2, = для режима «В»;=1, = для режима «С».

Далее определяем максимально допустимую дополнительную емкость

Сд макс = 6.4 пФ, Смакс = 6.75 пФ для режима «А»;

Сд макс = 1.9 пФ, Смакс = 2.25 пФ для режима «В»;

Сд макс = 0.4 пФ, Смакс = 0.75 пФ для режима «С»;

Оценим максимальную входную мощность в режимах А,В,С по следующей формуле:

Рвх максPn макс = 110мВт для режима «А»;

Рвх максPn макс = 170мВт для режима «В»;

Рвх максPn макс = 260мВт для режима «С».

Из расчетов видно, что при переходе от режима «А» к режиму «В» и от режима «В» к режиму «С» значение максимальной входной мощности возрастает. Причем максимальная входная мощность даже в режиме «С» заметно меньше допустимой мощности рассеяния Ррд=400 мВт. С целью более полного использования варактора по мощности выбираем в качестве оптимального режим «С».

Выберем схему с последовательным включением варактора. Далее необходимо выбрать сопротивления для режима работы С из таблицы, приведенной в [5].

Таблица 4.3 - Сопротивления потерь, коэффициенты гармоник и кпд варактора

Уточняем для С = 2 Св = 0.7 пФ значение входной мощности Р вх в соответствии с формулами

К опт=0.16; = 183 мА; Р вх = 312 мВт.

. Для дальнейшего расчета необходимо воспользоваться обобщённой эквивалентной схемой варактора. Схема взята из [5].

Рисунок 4.2 - Эквивалентная схема обобщенного варактора

Рассчитаем по формулам усредненный по 1-ой и N-ой гармоникам параметры обобщенного варактора.

= 2.8 пФ; = 7.7 пФ;

= + = 28,3 Ом;

= 16.3 Ом; + =18.6 Ом.

После этого из формул

Другие стьтьи в тему

Разработка специализированного цифрового функционального узла
Разработать генератор чисел, формирующий при поступлении на его вход каждых N входных импульсов синхронизации, в зависимости от задаваемого управляющим сигналом режима, на выходах Z1 и Z2 одну из двух последовательностей значений сигналов, приведенных в табл. 1. Таблица 1. ...

Расчет собственных частот ионосферно-магнитосферного альвеновского резонатора (ИМАР) методами теории возмущений
Важным инструментом в индикации ЧС различного типа, таких как извержения вулканов, землетрясения, промышленные взрывы; космические, наземные и подземные ядерные взрывы, сигналы от стартов ракет и возникающие при полете ракет с включенными двигателями является ионосферно-магнитосферный ...